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2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題10靜電場(chǎng)考點(diǎn)五年考情(2020-2024)命題趨勢(shì)備考策略考點(diǎn)1電場(chǎng)力的性質(zhì)(5年2考)2024·山東卷·T102022·山東卷·T32023·山東卷·T152021·山東卷·T6本章通常以粒子運(yùn)動(dòng)情景或相關(guān)圖象為考查依托,雖然多以選擇題的形式出現(xiàn),但綜合性強(qiáng),選項(xiàng)覆蓋知識(shí)點(diǎn)多且雜,因此要求考生做到“面面俱到”。另外,以電磁學(xué)綜合計(jì)算為背景的計(jì)算題也經(jīng)常涉及此章的內(nèi)容。從趨勢(shì)上看,(1)會(huì)繼續(xù)通過(guò)電場(chǎng)力的性質(zhì)和電場(chǎng)能的性質(zhì)這兩條主線來(lái)考查物理量間的聯(lián)系;(2)會(huì)繼續(xù)以電場(chǎng)線、等勢(shì)面為工具考查各物理量的大小和方向;(3)與動(dòng)力學(xué)、能量相結(jié)合考查帶電粒子的平衡、運(yùn)動(dòng)問題。本章涉及知識(shí)點(diǎn)多且抽象難懂,包含思想方法多,綜合性強(qiáng),且為考查的熱點(diǎn)內(nèi)容.因此,一定要下大力氣扎扎實(shí)實(shí)地學(xué)好本章的知識(shí)與方法,形成解決物理問題的基本思路,能夠從力與運(yùn)動(dòng)的觀念和能量的觀念分析解決問題.在本章復(fù)習(xí)過(guò)程中多消耗一些時(shí)間和精力是很有必要的.考點(diǎn)2電場(chǎng)能的性質(zhì)(5年4考)2023·山東卷·T112020·山東卷·T10考點(diǎn)01電場(chǎng)力的性質(zhì)1、(2024·山東卷·T10)如圖所示,帶電量為+q的小球被絕緣棒固定在O點(diǎn),右側(cè)有固定在水平面上、傾角為30°的光滑絕緣斜面。質(zhì)量為m、帶電量為+q的小滑塊從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放,滑到與小球等高的B點(diǎn)時(shí)加速度為零,滑到C點(diǎn)時(shí)速度為零。已知AC間的距離為S,重力加速度大小為g,靜電力常量為k,下列說(shuō)法正確的是()A.OB的距離l=B.OB的距離l=C.從A到C,靜電力對(duì)小滑塊做功W=﹣mgSD.AC之間的電勢(shì)差UAC=﹣【答案】AD【解析】AB.由題意知小滑塊在B點(diǎn)處的加速度為零,則根據(jù)受力分析有沿斜面方向解得A正確,B錯(cuò)誤;C.因?yàn)榛紺點(diǎn)時(shí)速度為零,小滑塊從A到C的過(guò)程,靜電力對(duì)小滑塊做的功為W,根據(jù)動(dòng)能定理有解得故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可知AC之間的電勢(shì)差故D正確。故選AD。2、(2022·山東卷·T3)半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置,圓心位于O點(diǎn),環(huán)上均勻分布著電量為Q的正電荷。點(diǎn)A、B、C將圓環(huán)三等分,取走A、B處兩段弧長(zhǎng)均為的小圓弧上的電荷。將一點(diǎn)電荷q置于延長(zhǎng)線上距O點(diǎn)為的D點(diǎn),O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變,q為()A.正電荷, B.正電荷,C.負(fù)電荷, D.負(fù)電荷,【答案】C【解析】取走A、B處兩段弧長(zhǎng)均為的小圓弧上的電荷,根據(jù)對(duì)稱性可知,圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為與A在同一直徑上的A1和與B在同一直徑上的B1產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和,如圖所示,因?yàn)閮啥位¢L(zhǎng)非常小,故可看成點(diǎn)電荷,則有由圖可知,兩場(chǎng)強(qiáng)的夾角為,則兩者的合場(chǎng)強(qiáng)為根據(jù)O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為0,則放在D點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電,大小為根據(jù)聯(lián)立解得故選C。3、(2023·山東卷·T15)電磁炮滅火消防車(圖甲)采用電磁彈射技術(shù)投射滅火彈進(jìn)入高層建筑快速滅火。電容器儲(chǔ)存的能量通過(guò)電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化成滅火彈的動(dòng)能,設(shè)置儲(chǔ)能電容器的工作電壓可獲得所需的滅火彈出膛速度。如圖乙所示,若電磁炮正對(duì)高樓,與高樓之間的水平距離,滅火彈出膛速度,方向與水平面夾角,不計(jì)炮口離地面高度及空氣阻力,取重力加速度大小,。(1)求滅火彈擊中高樓位置距地面的高度H;(2)已知電容器儲(chǔ)存的電能,轉(zhuǎn)化為滅火彈動(dòng)能的效率,滅火彈的質(zhì)量為,電容,電容器工作電壓U應(yīng)設(shè)置為多少?【答案】(1)60m;(2)【解析】(1)滅火彈做斜向上拋運(yùn)動(dòng),則水平方向上有豎直方向上有代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得(2)根據(jù)題意可知又因?yàn)槁?lián)立可得4、(2021·山東卷·T6)如圖甲所示,邊長(zhǎng)為a的正方形,四個(gè)頂點(diǎn)上分別固定一個(gè)電荷量為的點(diǎn)電荷;在區(qū)間,x軸上電勢(shì)的變化曲線如圖乙所示。現(xiàn)將一電荷量為的點(diǎn)電荷P置于正方形的中心O點(diǎn),此時(shí)每個(gè)點(diǎn)電荷所受庫(kù)侖力的合力均為零。若將P沿x軸向右略微移動(dòng)后,由靜止釋放,以下判斷正確的是()
A.,釋放后P將向右運(yùn)動(dòng)B.,釋放后P將向左運(yùn)動(dòng)C.,釋放后P將向右運(yùn)動(dòng)D.,釋放后P將向左運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】對(duì)y軸正向的點(diǎn)電荷,由平衡知識(shí)可得解得因在區(qū)間內(nèi)沿x軸正向電勢(shì)升高,則場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)向,則將P沿x軸正向向右略微移動(dòng)后釋放,P受到向右的電場(chǎng)力而向右運(yùn)動(dòng)。故選C??键c(diǎn)02電場(chǎng)能的性質(zhì)5、(2023·山東卷·T11)如圖所示,正六棱柱上下底面的中心為O和,A、D兩點(diǎn)分別固定等量異號(hào)的點(diǎn)電荷,下列說(shuō)法正確的是()A.點(diǎn)與點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等B.點(diǎn)與點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同C.點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差小于點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差D.將試探電荷由F點(diǎn)沿直線移動(dòng)到O點(diǎn),其電勢(shì)能先增大后減小【答案】ACD【解析】D.將六棱柱的上表面拿出由幾何條件可知正電荷在OF中點(diǎn)K的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直O(jiān)F,則K點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)與OF的夾角為銳角,在F點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和OF的夾角為鈍角,因此將正電荷從F移到O點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功,電勢(shì)能先增大后減小,D正確;C.由等量異種電荷的電勢(shì)分布可知,,,因此C正確;AB.由等量異種電荷的對(duì)稱性可知和電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,和電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同,A正確B錯(cuò)誤;故選ACD。6、(2020·山東卷·T10)真空中有兩個(gè)固定的帶正電的點(diǎn)電荷,電荷量不相等。一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷置于二者連線上的O點(diǎn)時(shí),僅在電場(chǎng)力的作用下恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。過(guò)O點(diǎn)作兩正電荷連線的垂線,以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓與連線和垂線分別交于a、c和b、d,如圖所示。以下說(shuō)法正確的是()A.a點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)B.b點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)C.該試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D.該試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】BD【解析】A.由題意可知O點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為零,根據(jù)同種電荷之間電場(chǎng)線的分布可知aO之間電場(chǎng)線由a到O,故a點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn)電勢(shì),故A錯(cuò)誤;B.同理可得,c點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn)電勢(shì),兩個(gè)固定電荷在bO射線上的點(diǎn)電場(chǎng)方向斜向上,故b點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)電勢(shì),則b點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn),故B正確。C.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn)電勢(shì),b點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)電勢(shì),則a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn),試探電荷為負(fù)電荷,故該試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)電荷電場(chǎng)的對(duì)稱分布可得,b、d兩點(diǎn)電勢(shì)相同,則c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn),試探電荷為負(fù)電荷,則該試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能,故D正確。故選BD。一、單選題1.(2024·山東泰安·三模)如圖所示,真空中正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)上分別固定著一個(gè)點(diǎn)電荷,其中兩個(gè)為正點(diǎn)電荷,另外兩個(gè)為負(fù)點(diǎn)電荷,點(diǎn)電荷的電荷量均相等,O為正四面體的中心,a、b、c、d為4個(gè)棱的中點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()A.中心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0B.b點(diǎn)和d點(diǎn)的電勢(shì)相等C.a(chǎn)點(diǎn)與c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同D.a(chǎn)點(diǎn)與c點(diǎn)的電勢(shì)相等【答案】D【詳析】A.將兩個(gè)正點(diǎn)電荷作為一組等量正點(diǎn)電荷,將兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷作為一組等量負(fù)點(diǎn)電荷,可知兩個(gè)正點(diǎn)電荷在中心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿O指向d,兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷在中心O處形成的電場(chǎng)強(qiáng)度方向也沿O指向d,故中心O的合電場(chǎng)強(qiáng)度一定不為0,A錯(cuò)誤;B.將一個(gè)正試探點(diǎn)電荷從b點(diǎn)沿直線移動(dòng)到d點(diǎn),兩個(gè)正點(diǎn)電荷和兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷均對(duì)其做正功,故b點(diǎn)的電勢(shì)高于d點(diǎn)的電勢(shì),B錯(cuò)誤;D.將a點(diǎn)所在棱的兩端的點(diǎn)電荷看作一組等量異號(hào)點(diǎn)電荷,另外兩個(gè)點(diǎn)電荷也看作一組等量異號(hào)點(diǎn)電荷,a、c兩點(diǎn)均在等量異種電荷的中垂線上,故a點(diǎn)和c點(diǎn)的電勢(shì)相等,D正確;C.根據(jù)電場(chǎng)疊加原理,a點(diǎn)和c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同,方向不同,C錯(cuò)誤。故選D。2.(2024·山東青島·三模)如圖,絕緣豎直圓環(huán)上均勻分布著正電荷,軸為圓環(huán)軸線,光滑細(xì)桿位于圓環(huán)軸線上,桿上套有帶正電小球。時(shí)將小球從圓環(huán)右側(cè)點(diǎn)由靜止釋放,則小球運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化關(guān)系圖像及軸上電勢(shì)與坐標(biāo)的關(guān)系圖像可能正確的是()A. B.C. D.【答案】A【詳析】AB.因沿著Ox方向場(chǎng)強(qiáng)先增加后減小,可知小球受電場(chǎng)力先增加后減小,加速度先增加后減小,v-t圖像的斜率先增加后減小,則圖像A正確,B錯(cuò)誤;CD.沿Ox正向電勢(shì)逐漸降低,因小球向右移動(dòng)相同距離時(shí)電場(chǎng)力做功越來(lái)越小,可知相同距離的電勢(shì)差不相等,則圖像不是按線性減小,選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選A。3.(2024·山東·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,真空中有一正方體,在正方體的頂點(diǎn)A、分別固定電荷量為和的點(diǎn)電荷(),O點(diǎn)為的中點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是(
)A.B點(diǎn)和點(diǎn)的電勢(shì)相等B.B點(diǎn)和點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.將一帶正電的試探電荷由D點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功大于由D點(diǎn)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功D.將一帶正電的試探電荷由C點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn)電勢(shì)能減小【答案】B【詳析】A.正方體頂點(diǎn)在連線的中垂面靠近正電荷一側(cè),電勢(shì)為正,頂點(diǎn)在連線的中垂面靠近負(fù)電荷一側(cè),電勢(shì)為負(fù),則B和電勢(shì)不可能相等,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.如圖所示,正電荷在B產(chǎn)生的電場(chǎng)與負(fù)電荷在產(chǎn)生的電場(chǎng)相同,正電荷在產(chǎn)生的電場(chǎng)和負(fù)電荷在B產(chǎn)生的電場(chǎng)相同,由平行四邊形定則,B和的電場(chǎng)強(qiáng)度相同,B項(xiàng)正確;C.C點(diǎn)和到正負(fù)電荷的距離都相同,它們的電勢(shì)相同,則D到C點(diǎn)電勢(shì)差和D到的電勢(shì)差相同,所以正電荷由D到C電場(chǎng)力做功和D到電場(chǎng)力做功相同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.C點(diǎn)電勢(shì)為負(fù),O點(diǎn)電勢(shì)處于中點(diǎn)電勢(shì)為零,由C到O點(diǎn),電勢(shì)升高正電荷電勢(shì)能增大,則D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。4.(2024·山東菏澤·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,在空間中建立Oxyz坐標(biāo)系,A、B、C、D、E、F是坐標(biāo)軸上到坐標(biāo)原點(diǎn)O距離相等的六個(gè)點(diǎn),在A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)分別固定放置電荷量大小均為q的正負(fù)點(diǎn)電荷,取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,下列說(shuō)法正確的是()A.O點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度均為零B.E、F兩點(diǎn)電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度均相同C.E、F兩點(diǎn)電勢(shì)相同,電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)不同D.電子從O點(diǎn)沿z軸正方向運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能減小【答案】B【詳析】A.由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度疊加知O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不為零,故A錯(cuò)誤;BC.由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度疊加知E、F兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同,故B正確,C錯(cuò)誤;D.z軸在AB和CD等量異種點(diǎn)電荷的中垂線上,z軸上的電勢(shì)均為零,電子從O點(diǎn)沿z軸正方向運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能不變,故D錯(cuò)誤;故選B。5.(2024·山東濱州·二模)如圖,正方體ABCD-A'B'C'D',O、O'分別是正方形ABCD和A'B'C'D'的中心。在正方形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)上,固定四個(gè)等量的同種正點(diǎn)電荷。一帶正電的試探電荷,沿著(連線,僅在電場(chǎng)力作用下,從O運(yùn)動(dòng)到O',下列說(shuō)法正確的是()A.試探電荷可以從O開始做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)B.試探電荷從O運(yùn)動(dòng)到O'的過(guò)程中,加速度一直變大C.設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn),O和O'的電勢(shì)均為零D.試探電荷從O運(yùn)動(dòng)到O'的過(guò)程中,其電勢(shì)能一直減小【答案】D【詳析】A.根據(jù)等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)的分布特點(diǎn)可知,O點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度為零,所以試探電荷在O點(diǎn)不受電場(chǎng)力作用,不可以從O開始做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.設(shè),根據(jù)等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)的分布特點(diǎn)可知,OO?連線上電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小,取BD兩點(diǎn)的電荷,令上某一點(diǎn)與D點(diǎn)的連線的夾角為,則該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為其中,換元為求導(dǎo)可得即當(dāng)時(shí)取得極值,即極值在之間,所以試探電荷從O運(yùn)動(dòng)到O'的過(guò)程中,加速度先變大后變小,故B錯(cuò)誤;C.設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn),O和O'的電勢(shì)均大于零,故C錯(cuò)誤;D.試探電荷從O運(yùn)動(dòng)到O'的過(guò)程中,電勢(shì)降低,其電勢(shì)能一直減小,故D正確。故選D。6.(2024·山東棗莊·三模)在x軸上的A、B兩點(diǎn)分別固定兩個(gè)點(diǎn)電荷,如圖是x軸上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E隨位置x變化的關(guān)系圖像,圖中圖線關(guān)于O點(diǎn)中心對(duì)稱,x軸上C、D兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。規(guī)定x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度正方向,下列說(shuō)法正確的是()A.A、B兩點(diǎn)固定的是等量異種電荷B.從A點(diǎn)到B點(diǎn),電勢(shì)逐漸降低C.電勢(shì)差D.一正電荷從C點(diǎn)自由釋放,僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過(guò)程中其動(dòng)能先增大后減小【答案】D【詳析】A.由電場(chǎng)方向隨x軸的變化可知,A、B兩點(diǎn)放置的是等量正點(diǎn)電荷,A錯(cuò)誤;B.由題圖可知,從A點(diǎn)到B點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)方向先向右后向左,根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知,電勢(shì)先降低后升高,B錯(cuò)誤;C.圖像與橫軸圍成的面積表示電勢(shì)差,由題圖可知圖線關(guān)于O點(diǎn)中心對(duì)稱,x軸上C、D兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。故C到O,O到D圍成的面積大小相等,又因?yàn)?故C錯(cuò)誤;D.從A點(diǎn)到B點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)方向先向右后向左,故正電荷從C點(diǎn)自由釋放,先受到向右的電場(chǎng)力,后受到向左的電場(chǎng)力,電場(chǎng)力先做正功,后做負(fù)功,其動(dòng)能先增大后減小,D正確。故選D。7.(2024·山東臨沂·二模)據(jù)報(bào)道,我國(guó)福建號(hào)航母艦載機(jī)彈射起飛的電磁彈射技術(shù)與他國(guó)不同,采用的儲(chǔ)能方式是超級(jí)電容。某科學(xué)探究小組制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的電容式電磁彈射裝置,如圖所示,間距為l的水平平行金屬導(dǎo)軌左端連接充好電的電容器,電容為C,電壓為U,導(dǎo)軌右端放置質(zhì)量為m的光滑金屬棒,勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿豎直方向(圖中未畫出),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,開關(guān)閉合后金屬棒向右離開導(dǎo)軌后水平射出,若某次試驗(yàn)金屬棒彈射出去后電容器兩端的電壓減為,不計(jì)一切阻力,則金屬棒離開導(dǎo)軌的速度為()A. B. C. D.【答案】C【詳析】根據(jù)電容器的定義式,有可知金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)它的電荷量為由動(dòng)量定理,可得又聯(lián)立,解得故選C。8.(2024·山東日照·二模)如圖所示,在一橢圓的兩焦點(diǎn)M、N和短軸上的一個(gè)端點(diǎn)P,固定有三個(gè)電荷量相等的點(diǎn)電荷,其中M、N處的電荷帶正電,P處的電荷帶負(fù)電,O為橢圓中心,A、B是橢圓上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)點(diǎn)。取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零。下列說(shuō)法中正確的是()A.A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)不相同B.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.一質(zhì)子從靠近P點(diǎn)處沿直線到O點(diǎn)再到A點(diǎn),電勢(shì)能一直增大D.一電子從靠近P點(diǎn)處沿直線到O點(diǎn)再到B點(diǎn),電勢(shì)能先減小后增大【答案】C【詳析】AB.根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線的分布情況及電場(chǎng)的疊加原理、等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系可知A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相同,電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向不同,故AB錯(cuò)誤;C.根據(jù)電場(chǎng)的疊加可知,P點(diǎn)到O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)沿OP向下,質(zhì)子從P點(diǎn)到O點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,O到A的過(guò)程中,電場(chǎng)力也做負(fù)功,電勢(shì)能繼續(xù)增大,故C正確;D.電子從P點(diǎn)到O點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,O到B的過(guò)程中,電場(chǎng)力也做正功,電勢(shì)能繼續(xù)減小,故D錯(cuò)誤。故選C。9.(2024·山東泰安·二模)如圖所示,正四面體的棱長(zhǎng)為L(zhǎng),點(diǎn)e、f、g分別是棱、、的中點(diǎn),在b、c兩點(diǎn)分別固定電量為和的點(diǎn)電荷,靜電力常量為k,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.e、f兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B.g點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為C.g點(diǎn)電勢(shì)等于a點(diǎn)電勢(shì) D.兩點(diǎn)間電勢(shì)差滿足【答案】A【詳析】A.根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)分布,e、f兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向不同,故A錯(cuò)誤,符合題意;B.由幾何關(guān)系,g到兩電荷的距離為兩點(diǎn)電荷在g點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)均為設(shè)該場(chǎng)強(qiáng)與兩電荷連線中垂線的夾角為,則有g(shù)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為聯(lián)立得故B正確,不符合題意;C.g點(diǎn)與a點(diǎn)均在兩電荷連線的中垂面上,電勢(shì)均為零,故C正確,不符合題意;D.根據(jù)等量異種電荷電勢(shì)分布,可知因此故D正確,不符合題意。故選A。10.(2024·山東聊城·二模)x軸上有兩個(gè)不等量點(diǎn)電荷,兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)隨位置坐標(biāo)變化的圖像如圖所示,圖線與φ軸正交,交點(diǎn)處的縱坐標(biāo)為,a、b為x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱的兩個(gè)點(diǎn)。正電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0,下列說(shuō)法正確的是()A.帶異種電荷B.兩電荷電量之比C.將一正電子從a點(diǎn)由靜止釋放,若經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度為,則a點(diǎn)電勢(shì)D.將一正電子從b點(diǎn)由靜止釋放,則電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,正電子經(jīng)過(guò)O點(diǎn)后可以到達(dá)a點(diǎn)【答案】C【詳析】A.由圖可知x軸上的和之間的電勢(shì)都大于零,故兩個(gè)點(diǎn)電荷一定都是正電荷,故A錯(cuò)誤;B.在x=0處圖像切線的斜率為零,則該點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,有解得故B錯(cuò)誤;C.從a點(diǎn)靜止釋放到O點(diǎn),動(dòng)能定理可得得故C正確;D.將一正電子從b點(diǎn)由靜止釋放初始動(dòng)能為零,由于a點(diǎn)電勢(shì)大于b點(diǎn),正電子在a點(diǎn)電勢(shì)能大于b點(diǎn),根據(jù)能量守恒可知,不可能到達(dá)a點(diǎn),故D錯(cuò)誤。故選C。二、多選題11.(2024·山東濟(jì)南·三模)如圖所示,紙面內(nèi)有一邊長(zhǎng)為的等邊三角形,為邊上一點(diǎn),間的距離為??臻g存在與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng),點(diǎn)處有一粒子源,在紙面內(nèi)朝各個(gè)方向發(fā)射動(dòng)能均為的同種帶正電粒子,到達(dá)處的粒子動(dòng)能為,到達(dá)處的粒子動(dòng)能為,已知帶正電粒子的電荷量為,不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用,下列說(shuō)法正確的是()A.點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì) B.點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)C.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 D.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為【答案】AC【詳析】AB.根據(jù)題意,由解得可知ab線段離a點(diǎn)三分一處電勢(shì)等于d點(diǎn)電勢(shì),如圖所示由于沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低,可得點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì),點(diǎn)電勢(shì)等于點(diǎn)電勢(shì),故A正確,B錯(cuò)誤;CD.沿ab線段方向由動(dòng)能定理解得故C正確,D錯(cuò)誤。故選AC。12.(2024·山東煙臺(tái)·三模)如圖所示,A、B、C是位于勻強(qiáng)電場(chǎng)平面內(nèi)三個(gè)點(diǎn),三個(gè)點(diǎn)之間的連線形成一個(gè)直角三角形,∠B=90°,AB邊長(zhǎng)度為d,BC邊的長(zhǎng)度為2d,D為BC邊上的一個(gè)點(diǎn),且CD=3BD。將電荷量為q(q>0)的帶電粒子從C點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)電場(chǎng)力做功為2W,將電荷量為+q(q>0)的帶電粒子從A點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)需要克服電場(chǎng)力做功W,則下列說(shuō)法中正確的是(
)A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向從B指向CB.B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為D.若規(guī)定C點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn),則AC中點(diǎn)的電勢(shì)為【答案】BC【詳析】ABD.由題可知解得由于CD=3BD所以聯(lián)立可得B正確若取C點(diǎn)的電勢(shì)為零電勢(shì),則即A點(diǎn)與BC的中點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直可知,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不是由B指向C,同時(shí)AC中點(diǎn)的電勢(shì)應(yīng)為,AD均錯(cuò)誤;C.結(jié)合上述分析,作出其等勢(shì)線和電場(chǎng)線,如圖所示根據(jù)C正確。故選BC。13.(2024·山東聊城·三模)如圖所示,在正四面體的兩個(gè)頂點(diǎn)分別固定電荷量為Q的等量異種點(diǎn)電荷,a、b是所在棱的中點(diǎn),c、d為正四面體的另外兩個(gè)頂點(diǎn),則以下判斷正確的是()A.c、d兩點(diǎn)電勢(shì)相等B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.沿棱從b到d電勢(shì)逐漸降低D.將試探電荷沿棱從c移動(dòng)到d,的電勢(shì)能先減小后增大【答案】AC【詳析】AD.依題意,c、d位于兩電荷的中垂面上,電勢(shì)相等。試探電荷沿棱從c到d電場(chǎng)力不做功電勢(shì)能始終不變,故A正確;D錯(cuò)誤;B.由電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理可知,a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,由幾何知識(shí)知a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)度方向不同。故B錯(cuò)誤;C.由以上分析知沿棱從b到d方向,與電場(chǎng)強(qiáng)度方向成銳角,而沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)降低,所以沿棱從b到d電勢(shì)逐漸降低。故C正確。故選AC。14.(2024·山東濰坊·三模)如圖所示,正四面體棱長(zhǎng)為l,在其頂點(diǎn)a、b、c各固定一個(gè)點(diǎn)電荷,a點(diǎn)電荷電量為+2q,b、c兩點(diǎn)電荷電量均為+q,M、N、P分別為棱ab、ac、bc的中點(diǎn)。已知點(diǎn)電荷Q周圍空間某點(diǎn)的電勢(shì),r為該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離,下列說(shuō)法正確的是(
)A.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.P點(diǎn)的電勢(shì)高于d點(diǎn)的電勢(shì)C.P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為D.電量為+q′的試探電荷在d點(diǎn)的電勢(shì)能為【答案】BD【詳析】A.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加可知,a、b處的電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)沿著ab連線由M指向b,c處的電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)沿著cM連線由c指向M;而a、c處的電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)沿著ac連線由N指向c,b處的電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)沿著bN連線由b指向N,則M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向不同,故A錯(cuò)誤;B.P點(diǎn)距離a、b、c處的電荷要比d點(diǎn)距離a、b、c處的電荷近,根據(jù)點(diǎn)電荷Q周圍空間某點(diǎn)的電勢(shì),可知r越小φ越大,則P點(diǎn)的電勢(shì)高于d點(diǎn)的電勢(shì),故B正確;C.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加可知,b、c處的電荷在P點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)相互抵消,則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為根據(jù)幾何關(guān)系可知?jiǎng)t故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)點(diǎn)電荷Q周圍空間某點(diǎn)的電勢(shì),可知d點(diǎn)的電勢(shì)為電量為+q′的試探電荷在d點(diǎn)的電勢(shì)能為故D正確。故選BD。15.(2024·山東濟(jì)寧·三模)如圖所示為一電子透鏡內(nèi)電場(chǎng)線的分布情況,正中間的一條電場(chǎng)線為直線,其他電場(chǎng)線關(guān)于其對(duì)稱分布,a、b、c、d為電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn),其中b、d兩點(diǎn)關(guān)于中間電場(chǎng)線對(duì)稱,虛線為一電子僅在電場(chǎng)力作用下從a運(yùn)動(dòng)到b的軌跡。下列說(shuō)法正確的是()A.四點(diǎn)電勢(shì)大小關(guān)系為B.b、d兩點(diǎn)間連線為等勢(shì)線,且兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等C.電子從a到b電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大D.若從c點(diǎn)由靜止釋放一電子,其運(yùn)動(dòng)軌跡將與圖中c、b兩點(diǎn)間的電場(chǎng)線重合【答案】AC【詳析】A.沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,由圖中電場(chǎng)線及對(duì)稱性可知故A正確;B.等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直,bd連線與電場(chǎng)線不垂直,則b、d兩點(diǎn)間連線不是等勢(shì)線,兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向不同,故B錯(cuò)誤;C.由于,電子帶負(fù)電,根據(jù)所以電子從a到b電勢(shì)能增大,電場(chǎng)力做負(fù)功,故C正確;D.c點(diǎn)處的電場(chǎng)線為曲線,電子受到的電場(chǎng)力始終與電場(chǎng)線相切,電場(chǎng)力的方向變化,所以電子由靜止釋放后軌跡不與電場(chǎng)線重合,故D錯(cuò)誤。故選AC。16.(2024·山東東營(yíng)·二模)如圖所示,在地面上方的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為的小球,系在一根長(zhǎng)為d的絕緣細(xì)線一端,可以在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。AB為圓周的水平直徑,CD為豎直直徑。已知重力加速度為g,電場(chǎng)強(qiáng)度,下列說(shuō)法正確的是()A.若小球恰能在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),則它運(yùn)動(dòng)的最小速度為B.若小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),則小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最大C.若將細(xì)線剪斷,再將小球在A點(diǎn)以大小為的速度豎直向上拋出,小球?qū)⒉荒艿竭_(dá)B點(diǎn)D.若將小球在A點(diǎn)由靜止開始釋放,則小球沿AC圓弧到達(dá)C點(diǎn)的速度為【答案】BC【詳析】A.小球受到水平向右的電場(chǎng)力合力為方向斜向右下方,與豎直方向夾角為,設(shè)小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最小速度為v,有聯(lián)立解得故A錯(cuò)誤;B.由功能關(guān)系知,小球機(jī)械能的變化等于除重力或彈力之外的力所做的功,小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),靜電力做功最多,故運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)小球的機(jī)械能最大,故B正確;C.小球?qū)⒃谪Q直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng),水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)豎直方向位移為0時(shí),有水平位移有由牛頓第二定律解得所以小球?qū)⒉荒艿竭_(dá)B點(diǎn),故C正確;D.設(shè)合力方向與電場(chǎng)線方向夾角為,有得所以將小球靜止釋放,小球?qū)⒀睾狭Ψ较蜃鰟蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選BC。17.(2024·山東濰坊·二模)如圖所示,正立方體,上下底面的中心為O和,在d點(diǎn)固定一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,c1點(diǎn)固定一電荷量為的點(diǎn)電荷,bc的中點(diǎn)E固定一電荷量為的點(diǎn)電荷。下列說(shuō)法正確的是()A.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的小于c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.a(chǎn)點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)相同C.c點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差等于b點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差D.將帶正電的試探電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到,其電勢(shì)能先增大后減小【答案】AC【詳析】A.d點(diǎn)和c1點(diǎn)處為等量異種電荷,則兩點(diǎn)電荷在b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于在c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),而E處點(diǎn)電荷到b、c兩點(diǎn)距離相等,即在兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等,由于兩場(chǎng)強(qiáng)垂直,則b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的小于c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,A正確;B.根據(jù)設(shè)+Q在a點(diǎn)電勢(shì)為,在點(diǎn)電勢(shì)為,則在a點(diǎn)和點(diǎn)的電勢(shì)分別為和。設(shè)在a點(diǎn)和點(diǎn)的電勢(shì)為。則a點(diǎn)電勢(shì)為在點(diǎn)電勢(shì)為故a點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)不相同,B錯(cuò)誤;C.等量異種電荷在b、c、、的電勢(shì)為零,b、c與E距離相等,、與E點(diǎn)距離相等,故c點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差等于b點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差,C正確;D.將帶正電的試探電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到,電勢(shì)降低,電勢(shì)能減小,D錯(cuò)誤。故選AC。18.(2024·山東臨沂·二模)如圖所示,兩個(gè)可看做點(diǎn)電荷的帶電絕緣小球緊靠著塑料圓盤,小球A固定不動(dòng)(圖中未畫出)。小球B繞圓盤邊緣在平面內(nèi)從沿逆時(shí)針緩慢移動(dòng),測(cè)量圓盤中心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度,獲得沿x方向的電場(chǎng)強(qiáng)度隨變化的圖像(如圖乙)和沿y方向的電場(chǎng)強(qiáng)度隨變化的圖像(如圖丙)。下列說(shuō)法正確的是()A.小球A帶負(fù)電荷,小球B帶正電荷B.小球A、B所帶電荷量之比為C.小球B繞圓盤旋轉(zhuǎn)一周過(guò)程中,盤中心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小D.小球B繞圓盤旋轉(zhuǎn)一周過(guò)程中,盤中心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度最小值為【答案】BD【詳析】A.由乙、丙兩圖可知,當(dāng)時(shí),小球B在O點(diǎn)正上方,此時(shí),,則說(shuō)明小球A一定在y軸上固定;當(dāng)時(shí),,小球B在O點(diǎn)正右側(cè),而水平方向場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)閤軸負(fù)向,則說(shuō)明小球B為正電荷,此時(shí),豎直方向的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)閥軸負(fù)向,若小球A在O點(diǎn)正上方固定,則小球A帶正電荷,若小球A在O點(diǎn)正下方固定,則小球A帶負(fù)電荷,所以小球A的帶電性質(zhì)不能確定,故A錯(cuò)誤;B.由于兩小球都緊靠在塑料圓盤的邊緣,所以到O點(diǎn)的距離r相同,當(dāng)時(shí),,,由可得故B正確;C.盤中心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度為小球A和小球B在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和,隨著小球B從轉(zhuǎn)到2π的過(guò)程中,和大小都不變,和的夾角在增大的過(guò)程中,當(dāng)時(shí),O處的合場(chǎng)強(qiáng)最大;當(dāng)時(shí),O處的合場(chǎng)強(qiáng)最??;所以小球B從轉(zhuǎn)到2π的過(guò)程中,中心O處的合場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小再增大,故C錯(cuò)誤;D.小球B繞圓盤旋轉(zhuǎn)一周過(guò)程中,當(dāng)時(shí),O處的合場(chǎng)強(qiáng)最小,其值大小為故D正確。故選BD。19.(2024·山東菏澤·二模)兩等量正點(diǎn)電荷(圖中未畫出)。在其連線的垂面上有P、M三個(gè)點(diǎn),O為兩電荷連線的中點(diǎn),如圖,下列說(shuō)法正確的是()A.M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等B.P、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小一定不相等C.給電子某一初速度,它能沿圖中的圓做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.負(fù)檢驗(yàn)電荷從P點(diǎn)沿直線移動(dòng)到N點(diǎn)過(guò)程中,電勢(shì)能先增大后減小【答案】AC【詳析】A.根據(jù)題意可知M、N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度如圖所示根據(jù)對(duì)稱性可知,M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,P、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小不一定相等,故A正確,B錯(cuò)誤;C.圓上所有點(diǎn)的電勢(shì)相等,且電場(chǎng)方向背離圓心,所以電子在圓周上受到的電場(chǎng)力指向圓心,當(dāng)速度大小合適,恰好由電場(chǎng)力提供向心力,電子可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng),故C正確;D.由題意可知電場(chǎng)線的方向背離圓心,負(fù)檢驗(yàn)電荷從P點(diǎn)沿直線移動(dòng)到N點(diǎn)過(guò)程中,電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功,電勢(shì)能先減小后增大,故D錯(cuò)誤。故選AC。20.(2024·山東淄博·二模)如圖所示,一個(gè)正方體,其上、下、左、右表面的中心分別為E、F、G、H,在E、G兩點(diǎn)固定電荷量為的點(diǎn)電荷,在F、H兩點(diǎn)固定電荷量為的點(diǎn)電荷,下列說(shuō)法正確的是()A.、D兩點(diǎn)電勢(shì)相等B.中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)與中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)相同C.一帶正電的試探電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在C點(diǎn)的電勢(shì)能D.兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的絕對(duì)值小于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的絕對(duì)值【答案】BCD【詳析】A.由空間的對(duì)稱性可知,點(diǎn)更靠近正電荷,而D點(diǎn)更靠近負(fù)電荷,所以有電場(chǎng)的疊加可知,兩點(diǎn)的電勢(shì)不相等,點(diǎn)的電勢(shì)大于D點(diǎn)的電勢(shì),故A錯(cuò)誤;B.四個(gè)電荷,將其E、F看成一對(duì),G、H看成一對(duì),則E、F為一對(duì)等量異種電荷,G、H也為一對(duì)等量異種電荷,所以該電場(chǎng)時(shí)兩對(duì)等量異種電荷的電場(chǎng)的疊加。兩對(duì)等量異種電荷的中心為該正方體的中心,以該中心為坐標(biāo)原點(diǎn)O,設(shè)連線中點(diǎn)處為I,連線中點(diǎn)處為L(zhǎng),以O(shè)I為坐標(biāo)軸的正方向,OL為坐標(biāo)軸的負(fù)方向,結(jié)合等量異種電荷的電場(chǎng)分布可知,中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)與中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小方向均相同,故B正確;C.由空間的對(duì)稱性可知,到四個(gè)電荷的距離與C到四個(gè)電荷的距離相等,點(diǎn)和C點(diǎn)到正負(fù)電荷距離相等,所以有電場(chǎng)的疊加可知,兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,由可知,一帶正電的試探電荷在點(diǎn)的電勢(shì)能等于它在C點(diǎn)的電勢(shì)能,故C正確。D.到兩個(gè)正電荷的距離與到兩個(gè)負(fù)電荷的距離相等,所以電勢(shì)為零。B點(diǎn)到兩個(gè)正電荷的距離與到兩個(gè)負(fù)電荷的距離相等,所以B點(diǎn)的電勢(shì)也為零。A點(diǎn)靠近負(fù)電荷,所以A點(diǎn)的電勢(shì)為負(fù),點(diǎn)更靠近正電荷,所以的電勢(shì)為正,且,間電勢(shì)差的絕對(duì)值為間電勢(shì)差的絕對(duì)值為可知,故D正確。故選BCD。21.(2024·山東濟(jì)南·一模)如圖甲所示,傾角為的光滑斜面固定在水平地面上,勻強(qiáng)電場(chǎng)沿斜面方向。帶正電的滑塊以一定的初速度從斜面底端開始上滑。若斜面足夠長(zhǎng),上滑過(guò)程中木塊的機(jī)械能和動(dòng)能隨位移變化的關(guān)系圖線如圖乙所示,,則下列說(shuō)法正確的是()A.滑塊上升過(guò)程中動(dòng)能與電勢(shì)能之和增大 B.滑塊的重力大小為C.滑塊受到的電場(chǎng)力大小為 D.滑塊上滑過(guò)程中,重力勢(shì)能增加了【答案】BC【詳析】A.滑塊上升過(guò)程中重力勢(shì)能增加,根據(jù)能量守恒,動(dòng)能與電勢(shì)能之和減少,故A錯(cuò)誤;D.由圖知,上滑過(guò)程中,機(jī)械能減少,則電場(chǎng)力對(duì)木塊做負(fù)功,,物塊的機(jī)械能減少了動(dòng)能減少所以木塊的重力勢(shì)能增加了故D錯(cuò)誤;C.由圖乙可知木塊上滑的距離為,則有滑塊受到的電場(chǎng)力大小為故C正確;B.木塊上滑過(guò)程中,重力做負(fù)功,木塊的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,則有則木塊的重力大小為故B正確。故選BC。22.(2024·山東濟(jì)南·一模)如圖所示,O和是圓柱體上下底面的圓心,AB是上底面的一條直徑,C、D兩點(diǎn)在直徑AB上,且關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。M點(diǎn)在上底面的圓周上,且MO與直徑AB垂直。點(diǎn)和點(diǎn)分別是C、D兩點(diǎn)在下底面的投影點(diǎn)。在A、B兩點(diǎn)分別固定等量異號(hào)的點(diǎn)電荷,下列說(shuō)法正確的是()A.試探電荷在C點(diǎn)與D點(diǎn)的加速度相同B.M點(diǎn)與O點(diǎn)的電勢(shì)差大于C點(diǎn)與O點(diǎn)的電勢(shì)差C.試探電荷可以在所在平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.將試探電荷由點(diǎn)沿直線移動(dòng)到點(diǎn),其電勢(shì)能減小【答案】AD【詳析】A.根據(jù)等量異種電荷周圍的電場(chǎng)分布可知,C點(diǎn)與D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相同,根據(jù)牛頓第二定律可得試探電荷在C點(diǎn)與D點(diǎn)的加速度相同,故A正確;B.根據(jù)等量異種電荷周圍的電勢(shì)特點(diǎn)可知,M點(diǎn)與O點(diǎn)的電勢(shì)相等,電勢(shì)差為0,C點(diǎn)與O點(diǎn)的電勢(shì)差大于0,所以M點(diǎn)與O點(diǎn)的電勢(shì)差小于C點(diǎn)與O點(diǎn)的電勢(shì)差,故B錯(cuò)誤;C.試探電荷可以在所在平面內(nèi)所受的電場(chǎng)力大小變化,所以不會(huì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)等量異種電荷周圍的電勢(shì)特點(diǎn)可知,點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn),所以由點(diǎn)沿直線移動(dòng)到點(diǎn),其電勢(shì)減小,根據(jù),將試探電荷由點(diǎn)沿直線移動(dòng)到點(diǎn),其電勢(shì)能減小,故D正確。故選AD。23.(2024·山東濟(jì)寧·二模)有一電荷量分布均勻且?guī)щ娏繛椋玅的圓環(huán),在其軸線上距離圓心x處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小如圖所示。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,在圓心右側(cè)緊靠圓心處由靜止釋放,僅在電場(chǎng)力作用下沿軸線向右運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是()A.該粒子帶負(fù)電B.該粒子沿軸線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能逐漸減少C.該粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大加速度約為D.該粒子從r運(yùn)動(dòng)到2r過(guò)程中電場(chǎng)力做的功約為【答案】BCD【詳析】A.均勻帶電的圓環(huán)在其右側(cè)軸線上產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)向右,帶點(diǎn)粒子從靜止釋放向右運(yùn)動(dòng),說(shuō)明所受電場(chǎng)力向右,該粒子帶正電,A錯(cuò)誤;B.該粒子沿軸線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能逐漸減少,B正確;C.粒子受電場(chǎng)力最大時(shí),加速度最大,即C正確;D.圖像中圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積可以表示電勢(shì)差,故該粒子從r運(yùn)動(dòng)到2r電場(chǎng)力做功約為D正確。故選BCD。24.(2024·山東濟(jì)南·二模)如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中有棱長(zhǎng)為L(zhǎng)的立方體a1b1c1d1-a2b2c2d2。質(zhì)量為m、電量為(q>0)的負(fù)點(diǎn)電荷,在外力作用下由a1移到b1的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功為W(W>0),接著由b1移到b2的過(guò)程中,克服電場(chǎng)力做功2W,再由b2移到c2的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功3W,取a1點(diǎn)的電勢(shì)為零。下列說(shuō)法正確的是()A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為B.c1點(diǎn)電勢(shì)為C.d2點(diǎn)電勢(shì)為D.若將該點(diǎn)電荷移到c1d1d2c2中心,其電勢(shì)能為【答案】ABD【詳析】A.沿a1b1方向的電場(chǎng)強(qiáng)度分量為沿b1b2方向的電場(chǎng)強(qiáng)度分量為沿b2c2方向的電場(chǎng)強(qiáng)度分量為勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為故A正確;B.a(chǎn)1點(diǎn)的電勢(shì)為零,則a1移到b1的過(guò)程中得b1移到b2的過(guò)程中得b2移到c2的過(guò)程中,得勻強(qiáng)電場(chǎng)中解得故B正確;C.勻強(qiáng)電場(chǎng)中解得故C錯(cuò)誤;D.若將該點(diǎn)電荷移到c1d1d2c2中心,有解得故D正確。故選ABD。三、解答題25.(2024·山東菏澤·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,水平軌道AB與豎直半圓軌道BC相切于B點(diǎn),半圓軌道半徑為R,AB長(zhǎng)度為。在AB上方、直徑BC左側(cè)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量為m帶正電的小球自A點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入半圓軌道,小球進(jìn)入半圓軌道后立即撤去電場(chǎng)。已知小球所受電場(chǎng)力大?。╣為重力加速度的大?。矫婧桶雸A軌道均光滑且絕緣。求:(1)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速度大小;(2)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)距水平面AB的距離?!敬鸢浮浚?);(2)【詳析】(1)假設(shè)小球沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)脫離軌道,如圖所示。小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),由動(dòng)能定理,得又在D點(diǎn)沿半徑方向,由牛頓第二定律,得聯(lián)立解得小球離開半圓軌道后做斜拋運(yùn)動(dòng),小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速度等于在D點(diǎn)時(shí)的水平分速度,有幾何關(guān)系得,D點(diǎn)時(shí)的水平分速度(2)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中,由動(dòng)能定理,得聯(lián)立解得專題10靜電場(chǎng)考點(diǎn)五年考情(2020-2024)命題趨勢(shì)備考策略考點(diǎn)1電場(chǎng)力的性質(zhì)(5年2考)2024·山東卷·T102022·山東卷·T32023·山東卷·T152021·山東卷·T6本章通常以粒子運(yùn)動(dòng)情景或相關(guān)圖象為考查依托,雖然多以選擇題的形式出現(xiàn),但綜合性強(qiáng),選項(xiàng)覆蓋知識(shí)點(diǎn)多且雜,因此要求考生做到“面面俱到”。另外,以電磁學(xué)綜合計(jì)算為背景的計(jì)算題也經(jīng)常涉及此章的內(nèi)容。從趨勢(shì)上看,(1)會(huì)繼續(xù)通過(guò)電場(chǎng)力的性質(zhì)和電場(chǎng)能的性質(zhì)這兩條主線來(lái)考查物理量間的聯(lián)系;(2)會(huì)繼續(xù)以電場(chǎng)線、等勢(shì)面為工具考查各物理量的大小和方向;(3)與動(dòng)力學(xué)、能量相結(jié)合考查帶電粒子的平衡、運(yùn)動(dòng)問題。本章涉及知識(shí)點(diǎn)多且抽象難懂,包含思想方法多,綜合性強(qiáng),且為考查的熱點(diǎn)內(nèi)容.因此,一定要下大力氣扎扎實(shí)實(shí)地學(xué)好本章的知識(shí)與方法,形成解決物理問題的基本思路,能夠從力與運(yùn)動(dòng)的觀念和能量的觀念分析解決問題.在本章復(fù)習(xí)過(guò)程中多消耗一些時(shí)間和精力是很有必要的.考點(diǎn)2電場(chǎng)能的性質(zhì)(5年4考)2023·山東卷·T112020·山東卷·T10考點(diǎn)01電場(chǎng)力的性質(zhì)1、(2024·山東卷·T10)如圖所示,帶電量為+q的小球被絕緣棒固定在O點(diǎn),右側(cè)有固定在水平面上、傾角為30°的光滑絕緣斜面。質(zhì)量為m、帶電量為+q的小滑塊從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放,滑到與小球等高的B點(diǎn)時(shí)加速度為零,滑到C點(diǎn)時(shí)速度為零。已知AC間的距離為S,重力加速度大小為g,靜電力常量為k,下列說(shuō)法正確的是()A.OB的距離l=B.OB的距離l=C.從A到C,靜電力對(duì)小滑塊做功W=﹣mgSD.AC之間的電勢(shì)差UAC=﹣【答案】AD【解析】AB.由題意知小滑塊在B點(diǎn)處的加速度為零,則根據(jù)受力分析有沿斜面方向解得A正確,B錯(cuò)誤;C.因?yàn)榛紺點(diǎn)時(shí)速度為零,小滑塊從A到C的過(guò)程,靜電力對(duì)小滑塊做的功為W,根據(jù)動(dòng)能定理有解得故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可知AC之間的電勢(shì)差故D正確。故選AD。2、(2022·山東卷·T3)半徑為R的絕緣細(xì)圓環(huán)固定在圖示位置,圓心位于O點(diǎn),環(huán)上均勻分布著電量為Q的正電荷。點(diǎn)A、B、C將圓環(huán)三等分,取走A、B處兩段弧長(zhǎng)均為的小圓弧上的電荷。將一點(diǎn)電荷q置于延長(zhǎng)線上距O點(diǎn)為的D點(diǎn),O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度剛好為零。圓環(huán)上剩余電荷分布不變,q為()A.正電荷, B.正電荷,C.負(fù)電荷, D.負(fù)電荷,【答案】C【解析】取走A、B處兩段弧長(zhǎng)均為的小圓弧上的電荷,根據(jù)對(duì)稱性可知,圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為與A在同一直徑上的A1和與B在同一直徑上的B1產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和,如圖所示,因?yàn)閮啥位¢L(zhǎng)非常小,故可看成點(diǎn)電荷,則有由圖可知,兩場(chǎng)強(qiáng)的夾角為,則兩者的合場(chǎng)強(qiáng)為根據(jù)O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為0,則放在D點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶負(fù)電,大小為根據(jù)聯(lián)立解得故選C。3、(2023·山東卷·T15)電磁炮滅火消防車(圖甲)采用電磁彈射技術(shù)投射滅火彈進(jìn)入高層建筑快速滅火。電容器儲(chǔ)存的能量通過(guò)電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化成滅火彈的動(dòng)能,設(shè)置儲(chǔ)能電容器的工作電壓可獲得所需的滅火彈出膛速度。如圖乙所示,若電磁炮正對(duì)高樓,與高樓之間的水平距離,滅火彈出膛速度,方向與水平面夾角,不計(jì)炮口離地面高度及空氣阻力,取重力加速度大小,。(1)求滅火彈擊中高樓位置距地面的高度H;(2)已知電容器儲(chǔ)存的電能,轉(zhuǎn)化為滅火彈動(dòng)能的效率,滅火彈的質(zhì)量為,電容,電容器工作電壓U應(yīng)設(shè)置為多少?【答案】(1)60m;(2)【解析】(1)滅火彈做斜向上拋運(yùn)動(dòng),則水平方向上有豎直方向上有代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得(2)根據(jù)題意可知又因?yàn)槁?lián)立可得4、(2021·山東卷·T6)如圖甲所示,邊長(zhǎng)為a的正方形,四個(gè)頂點(diǎn)上分別固定一個(gè)電荷量為的點(diǎn)電荷;在區(qū)間,x軸上電勢(shì)的變化曲線如圖乙所示?,F(xiàn)將一電荷量為的點(diǎn)電荷P置于正方形的中心O點(diǎn),此時(shí)每個(gè)點(diǎn)電荷所受庫(kù)侖力的合力均為零。若將P沿x軸向右略微移動(dòng)后,由靜止釋放,以下判斷正確的是()
A.,釋放后P將向右運(yùn)動(dòng)B.,釋放后P將向左運(yùn)動(dòng)C.,釋放后P將向右運(yùn)動(dòng)D.,釋放后P將向左運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】對(duì)y軸正向的點(diǎn)電荷,由平衡知識(shí)可得解得因在區(qū)間內(nèi)沿x軸正向電勢(shì)升高,則場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)向,則將P沿x軸正向向右略微移動(dòng)后釋放,P受到向右的電場(chǎng)力而向右運(yùn)動(dòng)。故選C??键c(diǎn)02電場(chǎng)能的性質(zhì)5、(2023·山東卷·T11)如圖所示,正六棱柱上下底面的中心為O和,A、D兩點(diǎn)分別固定等量異號(hào)的點(diǎn)電荷,下列說(shuō)法正確的是()A.點(diǎn)與點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等B.點(diǎn)與點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同C.點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差小于點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差D.將試探電荷由F點(diǎn)沿直線移動(dòng)到O點(diǎn),其電勢(shì)能先增大后減小【答案】ACD【解析】D.將六棱柱的上表面拿出由幾何條件可知正電荷在OF中點(diǎn)K的場(chǎng)強(qiáng)方向垂直O(jiān)F,則K點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)與OF的夾角為銳角,在F點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和OF的夾角為鈍角,因此將正電荷從F移到O點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功,電勢(shì)能先增大后減小,D正確;C.由等量異種電荷的電勢(shì)分布可知,,,因此C正確;AB.由等量異種電荷的對(duì)稱性可知和電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,和電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同,A正確B錯(cuò)誤;故選ACD。6、(2020·山東卷·T10)真空中有兩個(gè)固定的帶正電的點(diǎn)電荷,電荷量不相等。一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷置于二者連線上的O點(diǎn)時(shí),僅在電場(chǎng)力的作用下恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。過(guò)O點(diǎn)作兩正電荷連線的垂線,以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓與連線和垂線分別交于a、c和b、d,如圖所示。以下說(shuō)法正確的是()A.a點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)B.b點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)C.該試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D.該試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】BD【解析】A.由題意可知O點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為零,根據(jù)同種電荷之間電場(chǎng)線的分布可知aO之間電場(chǎng)線由a到O,故a點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn)電勢(shì),故A錯(cuò)誤;B.同理可得,c點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn)電勢(shì),兩個(gè)固定電荷在bO射線上的點(diǎn)電場(chǎng)方向斜向上,故b點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)電勢(shì),則b點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn),故B正確。C.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于O點(diǎn)電勢(shì),b點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)電勢(shì),則a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn),試探電荷為負(fù)電荷,故該試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)電荷電場(chǎng)的對(duì)稱分布可得,b、d兩點(diǎn)電勢(shì)相同,則c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn),試探電荷為負(fù)電荷,則該試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能,故D正確。故選BD。一、單選題1.(2024·山東泰安·三模)如圖所示,真空中正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)上分別固定著一個(gè)點(diǎn)電荷,其中兩個(gè)為正點(diǎn)電荷,另外兩個(gè)為負(fù)點(diǎn)電荷,點(diǎn)電荷的電荷量均相等,O為正四面體的中心,a、b、c、d為4個(gè)棱的中點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()A.中心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0B.b點(diǎn)和d點(diǎn)的電勢(shì)相等C.a(chǎn)點(diǎn)與c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同D.a(chǎn)點(diǎn)與c點(diǎn)的電勢(shì)相等【答案】D【詳析】A.將兩個(gè)正點(diǎn)電荷作為一組等量正點(diǎn)電荷,將兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷作為一組等量負(fù)點(diǎn)電荷,可知兩個(gè)正點(diǎn)電荷在中心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿O指向d,兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷在中心O處形成的電場(chǎng)強(qiáng)度方向也沿O指向d,故中心O的合電場(chǎng)強(qiáng)度一定不為0,A錯(cuò)誤;B.將一個(gè)正試探點(diǎn)電荷從b點(diǎn)沿直線移動(dòng)到d點(diǎn),兩個(gè)正點(diǎn)電荷和兩個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷均對(duì)其做正功,故b點(diǎn)的電勢(shì)高于d點(diǎn)的電勢(shì),B錯(cuò)誤;D.將a點(diǎn)所在棱的兩端的點(diǎn)電荷看作一組等量異號(hào)點(diǎn)電荷,另外兩個(gè)點(diǎn)電荷也看作一組等量異號(hào)點(diǎn)電荷,a、c兩點(diǎn)均在等量異種電荷的中垂線上,故a點(diǎn)和c點(diǎn)的電勢(shì)相等,D正確;C.根據(jù)電場(chǎng)疊加原理,a點(diǎn)和c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同,方向不同,C錯(cuò)誤。故選D。2.(2024·山東青島·三模)如圖,絕緣豎直圓環(huán)上均勻分布著正電荷,軸為圓環(huán)軸線,光滑細(xì)桿位于圓環(huán)軸線上,桿上套有帶正電小球。時(shí)將小球從圓環(huán)右側(cè)點(diǎn)由靜止釋放,則小球運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化關(guān)系圖像及軸上電勢(shì)與坐標(biāo)的關(guān)系圖像可能正確的是()A. B.C. D.【答案】A【詳析】AB.因沿著Ox方向場(chǎng)強(qiáng)先增加后減小,可知小球受電場(chǎng)力先增加后減小,加速度先增加后減小,v-t圖像的斜率先增加后減小,則圖像A正確,B錯(cuò)誤;CD.沿Ox正向電勢(shì)逐漸降低,因小球向右移動(dòng)相同距離時(shí)電場(chǎng)力做功越來(lái)越小,可知相同距離的電勢(shì)差不相等,則圖像不是按線性減小,選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選A。3.(2024·山東·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,真空中有一正方體,在正方體的頂點(diǎn)A、分別固定電荷量為和的點(diǎn)電荷(),O點(diǎn)為的中點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是(
)A.B點(diǎn)和點(diǎn)的電勢(shì)相等B.B點(diǎn)和點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.將一帶正電的試探電荷由D點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功大于由D點(diǎn)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功D.將一帶正電的試探電荷由C點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn)電勢(shì)能減小【答案】B【詳析】A.正方體頂點(diǎn)在連線的中垂面靠近正電荷一側(cè),電勢(shì)為正,頂點(diǎn)在連線的中垂面靠近負(fù)電荷一側(cè),電勢(shì)為負(fù),則B和電勢(shì)不可能相等,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.如圖所示,正電荷在B產(chǎn)生的電場(chǎng)與負(fù)電荷在產(chǎn)生的電場(chǎng)相同,正電荷在產(chǎn)生的電場(chǎng)和負(fù)電荷在B產(chǎn)生的電場(chǎng)相同,由平行四邊形定則,B和的電場(chǎng)強(qiáng)度相同,B項(xiàng)正確;C.C點(diǎn)和到正負(fù)電荷的距離都相同,它們的電勢(shì)相同,則D到C點(diǎn)電勢(shì)差和D到的電勢(shì)差相同,所以正電荷由D到C電場(chǎng)力做功和D到電場(chǎng)力做功相同,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.C點(diǎn)電勢(shì)為負(fù),O點(diǎn)電勢(shì)處于中點(diǎn)電勢(shì)為零,由C到O點(diǎn),電勢(shì)升高正電荷電勢(shì)能增大,則D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。4.(2024·山東菏澤·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,在空間中建立Oxyz坐標(biāo)系,A、B、C、D、E、F是坐標(biāo)軸上到坐標(biāo)原點(diǎn)O距離相等的六個(gè)點(diǎn),在A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)分別固定放置電荷量大小均為q的正負(fù)點(diǎn)電荷,取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,下列說(shuō)法正確的是()A.O點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度均為零B.E、F兩點(diǎn)電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度均相同C.E、F兩點(diǎn)電勢(shì)相同,電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)不同D.電子從O點(diǎn)沿z軸正方向運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能減小【答案】B【詳析】A.由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度疊加知O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不為零,故A錯(cuò)誤;BC.由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度疊加知E、F兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同,故B正確,C錯(cuò)誤;D.z軸在AB和CD等量異種點(diǎn)電荷的中垂線上,z軸上的電勢(shì)均為零,電子從O點(diǎn)沿z軸正方向運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能不變,故D錯(cuò)誤;故選B。5.(2024·山東濱州·二模)如圖,正方體ABCD-A'B'C'D',O、O'分別是正方形ABCD和A'B'C'D'的中心。在正方形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)上,固定四個(gè)等量的同種正點(diǎn)電荷。一帶正電的試探電荷,沿著(連線,僅在電場(chǎng)力作用下,從O運(yùn)動(dòng)到O',下列說(shuō)法正確的是()A.試探電荷可以從O開始做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)B.試探電荷從O運(yùn)動(dòng)到O'的過(guò)程中,加速度一直變大C.設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn),O和O'的電勢(shì)均為零D.試探電荷從O運(yùn)動(dòng)到O'的過(guò)程中,其電勢(shì)能一直減小【答案】D【詳析】A.根據(jù)等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)的分布特點(diǎn)可知,O點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度為零,所以試探電荷在O點(diǎn)不受電場(chǎng)力作用,不可以從O開始做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.設(shè),根據(jù)等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)的分布特點(diǎn)可知,OO?連線上電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小,取BD兩點(diǎn)的電荷,令上某一點(diǎn)與D點(diǎn)的連線的夾角為,則該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為其中,換元為求導(dǎo)可得即當(dāng)時(shí)取得極值,即極值在之間,所以試探電荷從O運(yùn)動(dòng)到O'的過(guò)程中,加速度先變大后變小,故B錯(cuò)誤;C.設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn),O和O'的電勢(shì)均大于零,故C錯(cuò)誤;D.試探電荷從O運(yùn)動(dòng)到O'的過(guò)程中,電勢(shì)降低,其電勢(shì)能一直減小,故D正確。故選D。6.(2024·山東棗莊·三模)在x軸上的A、B兩點(diǎn)分別固定兩個(gè)點(diǎn)電荷,如圖是x軸上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E隨位置x變化的關(guān)系圖像,圖中圖線關(guān)于O點(diǎn)中心對(duì)稱,x軸上C、D兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。規(guī)定x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度正方向,下列說(shuō)法正確的是()A.A、B兩點(diǎn)固定的是等量異種電荷B.從A點(diǎn)到B點(diǎn),電勢(shì)逐漸降低C.電勢(shì)差D.一正電荷從C點(diǎn)自由釋放,僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過(guò)程中其動(dòng)能先增大后減小【答案】D【詳析】A.由電場(chǎng)方向隨x軸的變化可知,A、B兩點(diǎn)放置的是等量正點(diǎn)電荷,A錯(cuò)誤;B.由題圖可知,從A點(diǎn)到B點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)方向先向右后向左,根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知,電勢(shì)先降低后升高,B錯(cuò)誤;C.圖像與橫軸圍成的面積表示電勢(shì)差,由題圖可知圖線關(guān)于O點(diǎn)中心對(duì)稱,x軸上C、D兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。故C到O,O到D圍成的面積大小相等,又因?yàn)?故C錯(cuò)誤;D.從A點(diǎn)到B點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)方向先向右后向左,故正電荷從C點(diǎn)自由釋放,先受到向右的電場(chǎng)力,后受到向左的電場(chǎng)力,電場(chǎng)力先做正功,后做負(fù)功,其動(dòng)能先增大后減小,D正確。故選D。7.(2024·山東臨沂·二模)據(jù)報(bào)道,我國(guó)福建號(hào)航母艦載機(jī)彈射起飛的電磁彈射技術(shù)與他國(guó)不同,采用的儲(chǔ)能方式是超級(jí)電容。某科學(xué)探究小組制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的電容式電磁彈射裝置,如圖所示,間距為l的水平平行金屬導(dǎo)軌左端連接充好電的電容器,電容為C,電壓為U,導(dǎo)軌右端放置質(zhì)量為m的光滑金屬棒,勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿豎直方向(圖中未畫出),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,開關(guān)閉合后金屬棒向右離開導(dǎo)軌后水平射出,若某次試驗(yàn)金屬棒彈射出去后電容器兩端的電壓減為,不計(jì)一切阻力,則金屬棒離開導(dǎo)軌的速度為()A. B. C. D.【答案】C【詳析】根據(jù)電容器的定義式,有可知金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)它的電荷量為由動(dòng)量定理,可得又聯(lián)立,解得故選C。8.(2024·山東日照·二模)如圖所示,在一橢圓的兩焦點(diǎn)M、N和短軸上的一個(gè)端點(diǎn)P,固定有三個(gè)電荷量相等的點(diǎn)電荷,其中M、N處的電荷帶正電,P處的電荷帶負(fù)電,O為橢圓中心,A、B是橢圓上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)點(diǎn)。取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零。下列說(shuō)法中正確的是()A.A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)不相同B.A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.一質(zhì)子從靠近P點(diǎn)處沿直線到O點(diǎn)再到A點(diǎn),電勢(shì)能一直增大D.一電子從靠近P點(diǎn)處沿直線到O點(diǎn)再到B點(diǎn),電勢(shì)能先減小后增大【答案】C【詳析】AB.根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線的分布情況及電場(chǎng)的疊加原理、等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系可知A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相同,電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向不同,故AB錯(cuò)誤;C.根據(jù)電場(chǎng)的疊加可知,P點(diǎn)到O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)沿OP向下,質(zhì)子從P點(diǎn)到O點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,O到A的過(guò)程中,電場(chǎng)力也做負(fù)功,電勢(shì)能繼續(xù)增大,故C正確;D.電子從P點(diǎn)到O點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,O到B的過(guò)程中,電場(chǎng)力也做正功,電勢(shì)能繼續(xù)減小,故D錯(cuò)誤。故選C。9.(2024·山東泰安·二模)如圖所示,正四面體的棱長(zhǎng)為L(zhǎng),點(diǎn)e、f、g分別是棱、、的中點(diǎn),在b、c兩點(diǎn)分別固定電量為和的點(diǎn)電荷,靜電力常量為k,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.e、f兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B.g點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為C.g點(diǎn)電勢(shì)等于a點(diǎn)電勢(shì) D.兩點(diǎn)間電勢(shì)差滿足【答案】A【詳析】A.根據(jù)等量異種電荷的電場(chǎng)分布,e、f兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向不同,故A錯(cuò)誤,符合題意;B.由幾何關(guān)系,g到兩電荷的距離為兩點(diǎn)電荷在g點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)均為設(shè)該場(chǎng)強(qiáng)與兩電荷連線中垂線的夾角為,則有g(shù)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為聯(lián)立得故B正確,不符合題意;C.g點(diǎn)與a點(diǎn)均在兩電荷連線的中垂面上,電勢(shì)均為零,故C正確,不符合題意;D.根據(jù)等量異種電荷電勢(shì)分布,可知因此故D正確,不符合題意。故選A。10.(2024·山東聊城·二模)x軸上有兩個(gè)不等量點(diǎn)電荷,兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)隨位置坐標(biāo)變化的圖像如圖所示,圖線與φ軸正交,交點(diǎn)處的縱坐標(biāo)為,a、b為x軸上關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱的兩個(gè)點(diǎn)。正電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0,下列說(shuō)法正確的是()A.帶異種電荷B.兩電荷電量之比C.將一正電子從a點(diǎn)由靜止釋放,若經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度為,則a點(diǎn)電勢(shì)D.將一正電子從b點(diǎn)由靜止釋放,則電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,正電子經(jīng)過(guò)O點(diǎn)后可以到達(dá)a點(diǎn)【答案】C【詳析】A.由圖可知x軸上的和之間的電勢(shì)都大于零,故兩個(gè)點(diǎn)電荷一定都是正電荷,故A錯(cuò)誤;B.在x=0處圖像切線的斜率為零,則該點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,有解得故B錯(cuò)誤;C.從a點(diǎn)靜止釋放到O點(diǎn),動(dòng)能定理可得得故C正確;D.將一正電子從b點(diǎn)由靜止釋放初始動(dòng)能為零,由于a點(diǎn)電勢(shì)大于b點(diǎn),正電子在a點(diǎn)電勢(shì)能大于b點(diǎn),根據(jù)能量守恒可知,不可能到達(dá)a點(diǎn),故D錯(cuò)誤。故選C。二、多選題11.(2024·山東濟(jì)南·三模)如圖所示,紙面內(nèi)有一邊長(zhǎng)為的等邊三角形,為邊上一點(diǎn),間的距離為。空間存在與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng),點(diǎn)處有一粒子源,在紙面內(nèi)朝各個(gè)方向發(fā)射動(dòng)能均為的同種帶正電粒子,到達(dá)處的粒子動(dòng)能為,到達(dá)處的粒子動(dòng)能為,已知帶正電粒子的電荷量為,不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用,下列說(shuō)法正確的是()A.點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì) B.點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)C.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 D.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為【答案】AC【詳析】AB.根據(jù)題意,由解得可知ab線段離a點(diǎn)三分一處電勢(shì)等于d點(diǎn)電勢(shì),如圖所示由于沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低,可得點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì),點(diǎn)電勢(shì)等于點(diǎn)電勢(shì),故A正確,B錯(cuò)誤;CD.沿ab線段方向由動(dòng)能定理解得故C正確,D錯(cuò)誤。故選AC。12.(2024·山東煙臺(tái)·三模)如圖所示,A、B、C是位于勻強(qiáng)電場(chǎng)平面內(nèi)三個(gè)點(diǎn),三個(gè)點(diǎn)之間的連線形成一個(gè)直角三角形,∠B=90°,AB邊長(zhǎng)度為d,BC邊的長(zhǎng)度為2d,D為BC邊上的一個(gè)點(diǎn),且CD=3BD。將電荷量為q(q>0)的帶電粒子從C點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)電場(chǎng)力做功為2W,將電荷量為+q(q>0)的帶電粒子從A點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)需要克服電場(chǎng)力做功W,則下列說(shuō)法中正確的是(
)A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向從B指向CB.B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為D.若規(guī)定C點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn),則AC中點(diǎn)的電勢(shì)為【答案】BC【詳析】ABD.由題可知解得由于CD=3BD所以聯(lián)立可得B正確若取C點(diǎn)的電勢(shì)為零電勢(shì),則即A點(diǎn)與BC的中點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直可知,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不是由B指向C,同時(shí)AC中點(diǎn)的電勢(shì)應(yīng)為,AD均錯(cuò)誤;C.結(jié)合上述分析,作出其等勢(shì)線和電場(chǎng)線,如圖所示根據(jù)C正確。故選BC。13.(2024·山東聊城·三模)如圖所示,在正四面體的兩個(gè)頂點(diǎn)分別固定電荷量為Q的等量異種點(diǎn)電荷,a、b是所在棱的中點(diǎn),c、d為正四面體的另外兩個(gè)頂點(diǎn),則以下判斷正確的是()A.c、d兩點(diǎn)電勢(shì)相等B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.沿棱從b到d電勢(shì)逐漸降低D.將試探電荷沿棱從c移動(dòng)到d,的電勢(shì)能先減小后增大【答案】AC【詳析】AD.依題意,c、d位于兩電荷的中垂面上,電勢(shì)相等。試探電荷沿棱從c到d電場(chǎng)力不做功電勢(shì)能始終不變,故A正確;D錯(cuò)誤;B.由電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理可知,a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,由幾何知識(shí)知a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)度方向不同。故B錯(cuò)誤;C.由以上分析知沿棱從b到d方向,與電場(chǎng)強(qiáng)度方向成銳角,而沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)降低,所以沿棱從b到d電勢(shì)逐漸降低。故C正確。故選AC。14.(2024·山東濰坊·三模)如圖所示,正四面體棱長(zhǎng)為l,在其頂點(diǎn)a、b、c各固定一個(gè)點(diǎn)電荷,a點(diǎn)電荷電量為+2q,b、c兩點(diǎn)電荷電量均為+q,M、N、P分別為棱ab、ac、bc的中點(diǎn)。已知點(diǎn)電荷Q周圍空間某點(diǎn)的電勢(shì),r為該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離,下列說(shuō)法正確的是(
)A.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.P點(diǎn)的電勢(shì)高于d點(diǎn)的電勢(shì)C.P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為D.電量為+q′的試探電荷在d點(diǎn)的電勢(shì)能為【答案】BD【詳析】A.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加可知,a、b處的電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)沿著ab連線由M指向b,c處的電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)沿著cM連線由c指向M;而a、c處的電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)沿著ac連線由N指向c,b處的電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)沿著bN連線由b指向N,則M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向不同,故A錯(cuò)誤;B.P點(diǎn)距離a、b、c處的電荷要比d點(diǎn)距離a、b、c處的電荷近,根據(jù)點(diǎn)電荷Q周圍空間某點(diǎn)的電勢(shì),可知r越小φ越大,則P點(diǎn)的電勢(shì)高于d點(diǎn)的電勢(shì),故B正確;C.根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加可知,b、c處的電荷在P點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)相互抵消,則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為根據(jù)幾何關(guān)系可知?jiǎng)t故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)點(diǎn)電荷Q周圍空間某點(diǎn)的電勢(shì),可知d點(diǎn)的電勢(shì)為電量為+q′的試探電荷在d點(diǎn)的電勢(shì)能為故D正確。故選BD。15.(2024·山東濟(jì)寧·三模)如圖所示為一電子透鏡內(nèi)電場(chǎng)線的分布情況,正中間的一條電場(chǎng)線為直線,其他電場(chǎng)線關(guān)于其對(duì)稱分布,a、b、c、d為電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn),其中b、d兩點(diǎn)關(guān)于中間電場(chǎng)線對(duì)稱,虛線為一電子僅在電場(chǎng)力作用下從a運(yùn)動(dòng)到b的軌跡。下列說(shuō)法正確的是()A.四點(diǎn)電勢(shì)大小關(guān)系為B.b、d兩點(diǎn)間連線為等勢(shì)線,且兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等C.電子從a到b電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大D.若從c點(diǎn)由靜止釋放一電子,其運(yùn)動(dòng)軌跡將與圖中c、b兩點(diǎn)間的電場(chǎng)線重合【答案】AC【詳析】A.沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,由圖中電場(chǎng)線及對(duì)稱性可知故A正確;B.等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直,bd連線與電場(chǎng)線不垂直,則b、d兩點(diǎn)間連線不是等勢(shì)線,兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向不同,故B錯(cuò)誤;C.由于,電子帶負(fù)電,根據(jù)所以電子從a到b電勢(shì)能增大,電場(chǎng)力做負(fù)功,故C正確;D.c點(diǎn)處的電場(chǎng)線為曲線,電子受到的電場(chǎng)力始終與電場(chǎng)線相切,電場(chǎng)力的方向變化,所以電子由靜止釋放后軌跡不與電場(chǎng)線重合,故D錯(cuò)誤。故選AC。16.(2024·山東東營(yíng)·二模)如圖所示,在地面上方的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為的小球,系在一根長(zhǎng)為d的絕緣細(xì)線一端,可以在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。AB為圓周的水平直徑,CD為豎直直徑。已知重力加速度為g,電場(chǎng)強(qiáng)度,下列說(shuō)法正確的是()A.若小球恰能在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),則它運(yùn)動(dòng)的最小速度為B.若小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),則小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最大C.若將細(xì)線剪斷,再將小球在A點(diǎn)以大小為的速度豎直向上拋出,小球?qū)⒉荒艿竭_(dá)B點(diǎn)D.若將小球在A點(diǎn)由靜止開始釋放,則小球沿AC圓弧到達(dá)C點(diǎn)的速度為【答案】BC【詳析】A.小球受到水平向右的電場(chǎng)力合力為方向斜向右下方,與豎直方向夾角為,設(shè)小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最小速度為v,有聯(lián)立解得故A錯(cuò)誤;B.由功能關(guān)系知,小球機(jī)械能的變化等于除重力或彈力之外的力所做的功,小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),靜電力做功最多,故運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)小球的機(jī)械能最大,故B正確;C.小球?qū)⒃谪Q直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng),水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)豎直方向位移為0時(shí),有水平位移有由牛頓第二定律解得所以小球?qū)⒉荒艿竭_(dá)B點(diǎn),故C正確;D.設(shè)合力方向與電場(chǎng)線方向夾角為,有得所以將小球靜止釋放,小球?qū)⒀睾狭Ψ较蜃鰟蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選BC。17.(2024·山東濰坊·二模)如圖所示,正立方體,上下底面的中心為O和,在d點(diǎn)固定一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,c1點(diǎn)固定一電荷量為的點(diǎn)電荷,bc的中點(diǎn)E固定一電荷量為的點(diǎn)電荷。下列說(shuō)法正確的是()A.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的小于c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.a(chǎn)點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)相同C.c點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差等于b點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差D.將帶正電的試探電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到,其電勢(shì)能先增大后減小【答案】AC【詳析】A.d點(diǎn)和c1點(diǎn)處為等量異種電荷,則兩點(diǎn)電荷在b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于在c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),而E處點(diǎn)電荷到b、c兩點(diǎn)距離相等,即在兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等,由于兩場(chǎng)強(qiáng)垂直,則b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的小于c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,A正確;B.根據(jù)設(shè)+Q在a點(diǎn)電勢(shì)為,在點(diǎn)電勢(shì)為,則在a點(diǎn)和點(diǎn)的電勢(shì)分別為和。設(shè)在a點(diǎn)和點(diǎn)的電勢(shì)為。則a點(diǎn)電勢(shì)為在點(diǎn)電勢(shì)為故a點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)不相同,B錯(cuò)誤;C.等量異種電荷在b、c、、的電勢(shì)為零,b、c與E距離相等,、與E點(diǎn)距離相等,故c點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差等于b點(diǎn)與點(diǎn)的電勢(shì)差,C正確;D.將帶正電的試探電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到,電勢(shì)降低,電勢(shì)能減小,D錯(cuò)誤。故選AC。18.(2024·山東臨沂·二模)如圖所示,兩個(gè)可看做點(diǎn)電荷的帶電絕緣小球緊靠著塑料圓盤,小球A固定不動(dòng)(圖中未畫出)。小球B繞圓盤邊緣在平面內(nèi)從沿逆時(shí)針緩慢移動(dòng),測(cè)量圓盤中心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度,獲得沿x方向的電場(chǎng)強(qiáng)度隨變化的圖像(如圖乙)和沿y方向的電場(chǎng)強(qiáng)度隨變化的圖像(如圖丙)。下列說(shuō)法正確的是()A.小球A帶負(fù)電荷,小球B帶正電荷B.小球A、B所帶電荷量之比為C.小球B繞圓盤旋轉(zhuǎn)一周過(guò)程中,盤中心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小D.小球B繞圓盤旋轉(zhuǎn)一周過(guò)程中,盤中心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度最小值為【答案】BD【詳析】A.由乙、丙兩圖可知,當(dāng)時(shí),小球B在O點(diǎn)正上方,此時(shí),,則說(shuō)明小球A一定在y軸上固定;當(dāng)時(shí),,小球B在O點(diǎn)正右側(cè),而水平方向場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)閤軸負(fù)向,則說(shuō)明小球B為正電荷,此時(shí),豎直方向的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)閥軸負(fù)向,若小球A在O點(diǎn)正上方固定,則小球A帶正電荷,若小球A在O點(diǎn)正下方固定,則小球A帶負(fù)電荷,所以小球A的帶電性質(zhì)不能確定,故A錯(cuò)誤;B.由于兩小球都緊靠在塑料圓盤的邊緣,所以到O點(diǎn)的距離r相同,當(dāng)時(shí),,,由可得故B正確;C.盤中心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度為小球A和小球B在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和,隨著小球B從轉(zhuǎn)到2π的過(guò)程中,和大小都不變,和的夾角在增大的過(guò)程中,當(dāng)時(shí),O處的合場(chǎng)強(qiáng)最大;當(dāng)時(shí),O處的合場(chǎng)強(qiáng)最??;所以小球B從轉(zhuǎn)到2π的過(guò)程中,中心O處的合場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小再增大,故C錯(cuò)誤;D.小球B繞圓盤旋轉(zhuǎn)一周過(guò)程中,當(dāng)時(shí),O處的合場(chǎng)強(qiáng)最小,其值大小為故D正確。故選BD。19.(2024·山東菏澤·二模)兩等量正點(diǎn)電荷(圖中未畫出)。在其連線的垂面上有P、M三個(gè)點(diǎn),O為兩電荷連線的中點(diǎn),如圖,下列說(shuō)法正確的是()A.M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等B.P、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小一定不相等C.給電子某一初速度,它能沿圖中的圓做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.負(fù)檢驗(yàn)電荷從P點(diǎn)沿直線移動(dòng)到N點(diǎn)過(guò)程中,電勢(shì)能先增大后減小【答案】AC【詳析】A.根據(jù)題意可知M、N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度如圖所示根據(jù)對(duì)稱性可知,M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,P、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小不一定相等,故A正確,B錯(cuò)誤;C.圓上所有點(diǎn)的電勢(shì)相等,且電場(chǎng)方向背離圓心,所以電子在圓周上受到的電場(chǎng)力指向圓心,當(dāng)速度大小合適,恰好由電場(chǎng)力提供向心力,電子可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng),故C正確;D.由題意可知電場(chǎng)線的方向背離圓心,負(fù)檢驗(yàn)電荷從P點(diǎn)沿直線移動(dòng)到N點(diǎn)過(guò)程中,電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功,電勢(shì)能先減小后增大,故D錯(cuò)誤。故選AC。20.(2024·山東淄博·二模)如圖所示,一個(gè)正方體,其上、下、左、右表面的中心分別為E、
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